Электроника и электротехника. Шпаргалка

Учитывая это, вместо (4) удобнее использовать следующую форму записи второго закона Кирхгофа:

При этом ЭДС, напряжения и токи, положительные направления которых совпадают с направлением обхода контура при составлении уравнения (5), следует включать в уравнение со знаком «+», а те, положительные направления которых не совпадают с направлением обхода контура, со знаком «–» (можно и наоборот).

При составлении уравнений по второму закону Кирхгофа следует включать в них либо ЭДС и падение напряжения во внутренних сопротивлениях активных элементов, либо только их напряжения.

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ С ОДНИМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ И ПАССИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ. ПРОСТЕЙШАЯ ЦЕПЬ С ОДНИМ ПРИЕМНИКОМ

Рассмотрим простейшую неразветвленную электрическую цепь (рис. 3). В этой цепи участок amb представляет собой простейший пассивный двухполюсник, являющийся приемником электрической энергии, участок anb – простейший активный двухполюсник, являющийся источником.

Рис. 3. Схема простейшей электрической цепи

Для рассматриваемой электрической цепи по второму закону Кирхгофа можно написать:

Из приведенных уравнений нетрудно получить формулу для определения тока и соотношение между напряжением и ЭДС источника:

где rМ = r

+ r – эквивалентное сопротивление цепи.

При неизменных значениях ЭДС Е и внутреннего сопротивления r

ток в цепи зависит от сопротивления r приемника.

Напряжение источника U (равное в данной цепи напряжению приемника) меньше его ЭДС на падение напряжения Ir

во внутреннем сопротивлении источника.

Если умножить (1) и (4) на ток, получим соотношения между мощностями:

EI = I

r

+ I

r; (5)

UI = EI – I

r

. (6)

Правая часть (5) содержит потери мощности во внутреннем сопротивлении I

r

и мощность, потребляемую приемником I

r. Произведение EI представляет собой мощность, вырабатываемую источником, т.

е. электрическую мощность, преобразуемую им из другого вида мощности; например, если это генератор, – из механической мощности.

Если из вырабатываемой мощности вычесть потери мощности во внутреннем сопротивлении источника I

r

, получим мощность UI, отдаваемую источником во внешнюю цепь. Мощность, отдаваемая источником в данной цепи, равна мощности, потребляемой приемником, UI = I

r.